第7章 乳化与增溶作用
胶体化学期末备考简答问题练习题
1、用相关理论解释毛细管凝结现象?2、结合相关知识解释为什么汞液滴或空气中气泡通常呈球形?答;a 假若液滴具有不规则的形状,则在表面上的不同部位曲面弯曲方向及其曲率不同,所具的附加压力的方向和大小也不同,这种不平衡的力,必将迫使液滴呈现球形。
b 相同体积的物质,球形的表面积最小,则表面总的Gibbs自由能最低,所以变成球状就最稳定。
3、向50℃25mL质量分数为10%明胶水溶液中加入不同电解质,使电解质的浓度均为0.5mL/L,室温冷却,记录胶凝时间,结果如下表,对实验结果进行解释。
加入电解质- NaCl Na2SO4 NaSCN加入电解质/g 0 0.73 1.78 1.01胶凝时间/min 约30 约30 约15 >120 答:实验显示了不同阴离子对明胶胶凝速度的影响。
氯离子对明胶胶凝速度几乎没有影响。
而硫酸根使其胶凝速度减少一半,显示它具有很强的加快胶凝的作用。
而硫氰根离子使明胶的胶凝时间无限延长。
因为它使明胶膨胀而不胶凝。
4、说明如何使用HLB值法选择乳化剂?答;被乳化体系所需乳化剂的HLB值要与所选乳化剂HLB值相当。
a、确定被乳化体系所需HLB值。
选一对HLB相差较大的乳化剂,按不同比例配成一系列HLB值不同的混合乳化剂,分别乳化被乳化体系,测定乳化效率,效率最好的乳化剂对应的HLB值即为被乳化体系所需HLB值。
b、多选取几对HLB值相差较大的乳化剂,配成HLB与被乳化体系所需HLB值相等的混合乳化剂,分别用于被乳化体系乳化效率最好的即为所求。
5、什么是增溶作用,它与乳化作用有何不同。
为什么洗涤剂用表面活性剂要选择水溶性表面活性剂?难溶或不溶性有机物在表面活性剂胶束水溶液中溶解度增加的现象,叫做增溶作用。
增溶作用与乳化作用不同增溶可以使被溶物的化学势大大降低,是自发过程,使整个系统更加稳定。
乳化过程不是自发的。
增溶是一个可逆的平衡过程,乳化体系是热力学不稳定体系。
增溶后不存在两相,溶液是透明的,乳化体系是两相体系。
第七章-乳液聚合
引发剂
• 浓度增加--N增加,反应速率提高
搅拌
•搅拌强度:提高,单体液滴增加,吸附增 加,N下降,粒径增大 •搅拌强度:N下降,速率低;强度高,混入 氧气几率增加 •对乳液稳定性:强度高,稳定性下降
其他组分
• 分子量调节剂:硫醇 • 抗冻剂:低温聚合,例如醇类、盐类 • pH调节剂和缓冲剂:
调节剂:氢氧化钠、氨水、氢氧化钾、盐酸 缓冲剂:磷酸二氢钠、碳酸氢钠、醋酸钠、柠檬酸钠 • 保护胶体:聚乙烯醇、阿拉伯胶、CMC等等
乳化剂
•乳化剂emulsifier = 表面活性剂surfactant
阶段I
Monomer in micelles Monomer in droplets Monomer in polymer particles Growing number of particles
时间 (hr)
分散阶段(乳化阶段)
乳胶粒生成阶段(阶段I)
乳胶粒长大阶段(阶段II)
聚合完成阶段(阶段III)
温度
温度提高:kp增大,N增大,粒径下降 温度提高:颗粒运动加剧,稳定性下降
水油比
水油比:聚合初期的单体/水的质量比 对N影响小;乳化剂量确定,单体量增加,粒径增大
电解质
•少量电解质,使CMC下降,有效乳化剂量提高,N 提高,粒径下降
•电解质过多,破乳
§ 7.4 乳液聚合工艺与评价
• • • • • 间歇聚合工艺 半连续聚合工艺:ACM 连续聚合工艺:ESBR 种子聚合工艺:PVC 预乳化聚合工艺
第七章 内容介绍
• • • • • • • • • • • 乳液聚合工业过程概述 乳液聚合机理 配方 乳液聚合工艺与评价 ESBR 聚合工艺 ABS聚合工艺 氯丁橡胶聚合工艺 丁腈橡胶聚合工艺 ACM橡胶聚合工艺 PVC糊树脂聚合工艺 醋酸乙烯共聚物聚合工艺
清洗剂的清洗原理详解
清洗剂的清洗原理详解清洗剂清洗原理包括:(1)洗涤剂溶液对被洗基质和污垢的润湿及对二者界面之间的渗透;(2)清洗剂中的表面活性剂使油性污垢乳化、增溶、分散,使污垢与固体表面分离,并分散或乳化于洗涤介质中(通常是水);(3)防止已被乳化的油性污垢和已被分散的固体污垢重新再沉积于基质表面。
洗涤过程是一个可逆过程,分散和悬浮于介质中的污垢也有可能重新沉积于固体表面,这一过程称为污垢再沉积作用。
一、润湿作用凡固体表面被液体覆盖的现象称为润湿。
影响润湿性能的其他因素有以下几种。
(1)表面活性剂的结构分子结构中疏水基烃链如有几个短支链,润湿性应比仅有一个长烃链为强;亲水基位于烃链中央应比位于末端为强;表面活性剂疏水基烃链的碳原子在C8~C12润湿性好;非离子表面活性剂中,EO=10~12时润湿性好。
(2)温度一般情况下,温度升高有利于润湿,但也有例外。
(3)浓度一般表面活性剂的浓度增加,润湿性提高,但有一定限度,即浓度大于CMC范围,则润湿性下降。
(4)pH值一般认为,在中性-碱性溶液中,用阴离子表面活性剂,润湿性较好;在中性-酸性溶液中,用非离子表面活性剂,润湿性较好。
其他如固体表面的结构和粗糙程度、液体的黏度、电解质的加入等因素也都能影响表面活性剂的润湿性能。
二、乳化作用两种互不相溶的液体混合后(如水和煤油、豆油),经剧烈振荡,油层被粉碎成细滴,互相混合,成为混合体;但停止振荡,水和油又重新分为油层和水层。
如果在水中加入少许表面活性剂,再用力振荡,则油滴被分散成极细的液滴,分散了的粒子间包覆一层吸附薄膜,可防止粒子凝聚,而形成一种稳定的乳液,这种现象称为乳化。
水和油两种互不相溶的液体,为什么加入表面活性剂后便成为稳定的乳液呢?因为在未加入表面活性剂前,油中的疏水性液体变成微小的粒子,扩大了它和水的接触面,由于油-水两相界面的张力比较大,它们之间的相斥力增大,疏水性的微粒相吸而聚集,最终形成油、水分层。
加入表面活性剂后,降低了水-油间的表面张力,使疏水性液体微粒相聚集的机械能减少。
乳剂化妆品概论复习(简明版)
第一章表面、界面与表面张力表面:习惯上,将其中一相为气相的界面称为表面。
压力差方程:(表面张力δ计算肥皂膜、肥皂泡时,通常认为有两个表面,计算结果乘二;计算微小液滴、固体粉料时,通常认为仅有一个表面) 润湿作用润湿:润湿是指在固体表面上一种流体取代另一种与之不相溶流体的过程沾湿:液气、固气界面变成固液界面浸湿:固气界面完全变成固液界面铺展:在固体基底上均匀地形成一流体薄层。
S 为(铺展系数)润湿方程: 乳化剂润湿过程临界胶束浓度(CMC):形成胶束时表面活性剂的最低浓度亲水亲油平衡值(HLB)范围及其应用:HLB值的范围1.5~3.03~67~9应用消泡剂水/油型乳化剂润湿剂HLB值的范围8~1813~1515~18应用油/水型乳化剂洗涤剂增溶剂HLB值计算:1.离子型表面活性剂:HLB=亲水基团数值+亲油基团数值+72.非离子型表面活性剂:聚氧乙烯基型HLB=亲水基摩尔质量表面活性剂摩尔质量多元醇的脂肪酸酯HLB=(皂化值)(酸值)无酸值、皂化值HLB=聚氧乙烯基质量分数(多元醇质量分数)3.混合表面活性剂:HLB AB=乳化剂的增溶作用:增溶作用定义:表面活性剂浓度超过临界胶束浓度时,其水溶液能使不溶或微溶于水的有机化合物的溶解度显著提高的现象。
增溶作用特点:1 增溶作用只有在表面活性剂浓度超过临界胶束浓度时才表现(微溶物的溶解度的剧增是由于胶束的形成,且表面活性剂浓度越大,胶束越多,增容效果越明显)2 增溶作用不同于一般的溶解,通常溶解溶液依数性发生改变。
增溶后,溶液依数性基本不变,溶液中质点总数没有增多,胶束体积增大。
3 增溶作用不同于水溶助长作用。
水溶助长作用通常使用大量水溶助长剂,改变了溶液性质,而表面活性剂用量相当少,溶液性质无明显变化。
4 增溶作用不同于乳化作用。
增溶作用是一个可逆的平衡过程,也是热力学自发过程,使体系稳定。
而乳化作用,是热力学不稳定的多相体系。
增溶作用的影响因素:1 表面活性剂结构的影响2 增溶物结构的影响3 有机添加剂的影响4 无机盐效应5 温度的影响乳化剂选择的一般原则:1 在所应用的体系中其有较高的表面活性,产生较低的界面张力2 在界面上形成一定强度的吸附膜。
表面活性剂的主要功能
表面活性剂的主要功能(一)润湿作用当固体与液体接触时,原来的固/气、液/气界面消失而形成了新的固/液界面,这一过程称为润湿。
如纺织纤维是一种多孔性物质,有着巨大的表面,当溶液沿着纤维铺展时,会进入纤维间的空隙,并将空气驱赶出去,把原来的空气/纤维界面变成液体/纤维界面,就是一个典型的润湿过程;而溶液同时会进入纤维内部,这一过程则称为渗透。
帮助润湿和渗透作用发生的表面活性剂称为润湿剂和渗透剂。
把不同液体滴在同一固体表面,可以看到两种不同的现象。
一种是液滴很快在固体表面铺展开形成液∕固新界面,这种情况叫润湿,如图(a)和图(b)所示。
把气∕液界面通过液体与固∕液界面之间的夹角称为接触角,可以看出在润湿的情况下接触角小于90°。
另一种情况是液体不在固体表面上铺展,而是在固体表面缩成一液珠,如把水滴加到固体石蜡表面所形成的现象,这种情况叫不润湿,如图(c)和图(d)所示,此时的接触角大于90°。
通常可通过液体在固体表面受力达到平衡时所形成的接触角的大小来判断润湿或不润湿。
当在水滴中加入表面活性剂时,由于表面活性剂具有降低气∕液界面张力和液/固界面张力的作用,会改变上述受力关系,导致水滴可以在石蜡表面铺展,由不润湿变为润湿。
(二)乳化作用乳化作用是指两种互不相溶液的液体(如油和水),其中一种液体以极小的粒子(粒径为10-8~10-5m)均匀地分散到另一种液体中形成乳状液的作用。
把油滴分散到水中称为水包油型乳状液(O/W),水滴分散到油中则称为油包水型乳状液体(W/O)。
把能帮助乳化作用的表面活性剂称为乳化剂。
作乳化剂使用的表面活性剂有稳定和保护两种作用。
(1)稳定作用乳化剂有降低两种液体间界面张力而使混合体系达到稳定的作用。
因为当油(或水)在水(或油)中分散成许多微小粒子时,扩大了它们之间的接触面积,导致体系能位增加而处于不稳定状态。
当加入乳化剂时,乳化剂分子的亲油基吸附在油滴微粒表面而亲水基伸入水中,并在油滴表面定向排列形成一层亲水性分子膜,使油∕水界面张力降低,降低了体系的能位并且减少了油滴间吸引力,防止油滴聚集后重新分为两层。
精细化工概论课后答案
精细化工概论课后答案 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#第二章1.表面活性物质和表面活性剂有什么异同点答:把能使溶剂的表面张力降低的性质称为表面活性,具有表面活性的物质称为表面活性物质。
把加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质,称为表面活性剂。
表面活性剂在加入很少量时即能显着降低其表面张力,改变体系界面状态。
举例:肥皂、油酸钠、洗涤剂等物质的水溶液,在溶液浓度很低时,表面张力随溶液浓度的增加而急剧下降,降到一定程度后便缓慢或不再下降;乙醇、丁醇等低碳醇和醋酸等物质,表面张力随溶液浓度的增加而下降。
这两类都是表面活性物质。
2,表面活性剂的结构特点答;表面活性剂一般都是直线形分子,其分子同时含有亲水(增油)性的极性基团和亲油(憎水)性的非极性疏水基团,因而是表面活性剂既具有亲水性又具有增油性的双亲结构,所以,表面活性剂也称为双亲化合物。
3.临界胶束浓度CMC和HLB、浊点、克拉夫拖点之间有何关系答,Tk越高,CMC越小,亲油性好,HLB越小。
浊点越高,亲水性越好,CMC越大,HLB越大。
4,表面活性剂的活性与CMC的关系答,(CMC)可用来衡量表面活性剂的大小。
CMC越小,表示该表面活性剂形成胶束所需的浓度越低,即达到表面饱和吸附的浓度就越低,因而,改变表面性质,起到润湿、乳化、曾溶、起泡等作用所需的浓度也越低,表示该表面活性剂的活性越大。
5,阳离子表面活性剂可用作润湿剂吗为什么答,阳离子表面活性剂在水溶液中离解时生成的表面活性离子带正电荷。
水溶液中阳离子表面活性剂在固体表面的吸附是极性基团朝向固体表面,吸附在带负电荷的固体表面,疏水基朝向水相,使固体表面呈“疏水”状态,通常不用于洗涤和清洗,故……6.哪种表面活性剂具有柔软平滑作用为什么答,阳离子表面活性剂。
原因:阳离子表面活性剂具有高效定向吸附性能,可在纤维表面覆盖一层亲油基团膜层,从而具有柔软平滑效果。
表面活性剂的功能与应用—增溶作用胶团催化微乳化
chap5表面活性剂的功能与应用—增溶作用胶团催化微乳化4—1增溶作用(一)增溶作用的定义和特点所谓增溶作用是指由于表面活性剂胶束的存在,使得在溶液中难溶乃至不溶的物质溶解度显著增加的作用。
例子:25℃苯在水中的溶解度为0.07g/100g水100℃的油酸钠水溶液苯溶解度为7 g/100g水增溶作用的基础是胶束的形成,表面活性剂浓度越大,形成的胶束越多,难溶物或不溶物溶解得越多,增溶量越大。
表面活性剂浓度达到cmc以后,溶质的溶解度显著提高,并随表面活性剂浓度的增大而增大。
特点:1.增溶作用可使被增溶物的化学势降低,使体系更加稳定,是自发进行的过程2.与普通的溶解过程不同的是,增溶后溶液的沸点、凝固点和渗透压等没有明显的改变3.溶质并非以分子或离子的形式存在,而是以分子团簇分散在表面活性剂的溶液中4.由于表面活性剂用量很少,没有改变溶剂的性质,增溶作用与使用混合溶剂提高溶解度不同5.与乳化作用不同,增溶后没有新增的两相界面的存在,是热力学稳定体系(二)增溶作用的方式①非极性分子在胶束内核的增溶如饱和脂肪烃、苯等不易极化的非极性有机化合物。
紫外光谱或核磁共振谱分析表明:被增溶的物质完全处于一个非极性环境中;χ射线衍射分析发现:增溶后胶束体积变大。
②在表面活性剂分子间的增溶对于分子结构与表面活性剂相似的极性化合物,如长链的醇、胺、脂肪酸和极性染料等两亲分子,则是增溶于胶束的“栅栏”之间。
被增溶物的非极性碳氢插入胶束内部,极性头插入表面活性剂极性基之间。
③在胶束表面吸附增溶对于既不溶于水,也不溶于油的小分子极性化合物在胶束表面的增溶。
这些化合物被吸附胶束表面区域,光谱()表明:它们处于完全或接近完全极性的环境中。
一些高分子物质、甘油、蔗糖以及染料也采用此种增溶方式。
④聚氧乙烯醚间的增溶以聚氧乙烯基为亲水基团的非离子表面活性剂,通常将被增溶物包藏在胶束外层的聚氧乙烯链中,以这种方式被增溶的物质主要是较易极化的碳氢化合物,如苯、乙苯、苯酚等短链芳香烃类化合物。
表面活性剂的功能
表面活性剂的功能
凡是能吸附在溶液的表面上,较低浓度就能极高的降低表面张力的能力和效率的物质称为表面活性剂。
表面活性剂的分子结构可分为两部分,一部分是亲水基团,另一部分是疏水基团。
表面活性剂的性质主要由亲水基团决定,而亲水基团的结构变化多端,所以总体上可分为两大类:离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂。
表面活性剂的功能主要有五类:润湿作用、乳化作用、悬浮分散作用、增溶作用、发泡作用。
1.润湿作用。
所谓润湿就是当固体与液体接触时,原来的固-气和液-气表面消失而形成新的固-液界面的现象。
表面活性剂以极性基团朝向固体,非极性基团朝向气、液体吸附于固体表面,形成定向排列的吸附层,使自由能较高的固体表面被碳氢链覆盖而转化为低能表面,达到改变润湿性能的目的。
2.乳化作用。
乳化作用是指两种不相混溶的液体中的一种以极小的粒子(粒径1-10微米)均匀地分散到另一种液体中形成乳状液的作用。
乳化过程中,表面活性剂可起两种主要作用,一是降低两种液体间界面张力的稳定作用;二是保护作用。
3.悬浮分散作用。
把固体微粒均匀、稳定地分散到液体介质中,形成悬浮体的作用叫做分散作用。
表面活性剂在固体颗粒表面的吸附,能够增加固体微粒重新聚积的能障,降低粒子聚积的倾向,提高分散体系的稳定性。
4.增溶作用。
增溶作用指表面活性剂有增加难溶性或不溶性物质在水中的溶解度的作用。
5.发泡作用。
气体分散在液体中的状态称为气泡。
向含有表面活性剂的水溶液中充气或施以搅拌,可形成被溶液包围的气泡。
0.2 乳化原理
多元醇脂肪酸酯 (Span系列)HLB计算 例题:斯潘-80 皂化值140,酸 值187。HLB=? 解:HLB=20(1-S/A) =20(1-147/187) =20(1-0.786) =4.3
HLB=20(1-S/A)
S:酯的皂化值 A:脂肪酸的酸值
酸值A:中和1克有机物 质中的酸性成分所需 的氢氧化钾的毫克数。 月桂酸:276~280 失水山梨醇 硬脂酸:192~198 单油酸酯 油 酸:185~190 棕榈酸:225~230
油酸钠的分子结构
式:CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COONa
查表—COONa基团数值为19.1;—CH3、—CH2—
、 —CH=的基团数值均为-0.475则该分子的HLB 为
解:在分子结构中含有: —CH3 1个,— CH2— 14个,—CH= 2个以及COONa
∴ HLB=19.1- 0.475×17 +7=18
34
基团 —O— 醚 —OH 羟基 (失水山梨醇环) —(CH2CH2O)— 衍生基团 —CH3 —CH2—
基团数值 1.3 0.5 0.33 -0.475 -0.475
—COO—酯(失水山梨醇环) 6.8
—CH= -0.475 —(CH2CH2CH2O)— 衍生基团 -0.15
按分子基团结构计算
30
乳化各种油相所需HLB值
Í à Ó Ï Ô Á Ï W/OÐ Í ó Î ¿ ï Ó Í 4 ¯ À Ê ¯ Ó Í (° ×Ó Í ) 4 ² Ê · ¿ Á Ö 4 º Ó Ã Í 6~9 â » Ç ¯ Ê ¯ À ¯ * ® Ê ~Ê ® È ý ´ ¼ * ® Á Ê ù ´ ¼ ¡ ¢ ± ½ ® ° Ê Ë ´ ¼ Þ × Ã Ñ Ó Í
第七章 模板合成法(仿生合成).
12
3.4 正吸附:溶质在表面层的浓度大于溶液本体浓度 溶质的加入引起溶剂的表面张力降低
Surface active substance
溶质
C>CB 正吸附 溶剂 C:表面相浓度 CB:本体相浓度
表面层中溶剂分子比溶质分子所受到的指向溶液内 部的引力要大
13
1. 负吸附──表面张力增大Ⅰ 2. 正吸附──表面张力减小Ⅱ,Ⅲ
介质 温度
H2O
40
H2O
25
NaCl(0.1N) 25
H2O
25
H2O
25
H2O
25
H2O+2.3%正 葵烷
30
H2O+16.6%正 葵烷
30
聚集数 54 80 112 400 81 40
90
方法 LS EM EM LS LS LS
LS
351 LS
33
影响聚集数的因素
(1)同系物中,随疏水基碳原子数目的增加,聚 集数增加
51
硬模板法合成的不同长径比的金纳米材料
52
Fe纳米线的AAO模板合成
Fe纳米线的局部放大TEM照片
Aspect ratio l/d
200
180
160
140
120
100
80
60
40
0
2
4
6
8
t/min
纳米线的长径比与沉积时间
近似成正比
53
通过电沉积和氧化作用在六方形的有序AAO 纳米孔道 上自组装制备有序In2O3 纳米线。 将8.5g/L InCl3 和25g/L Na3C6H5O7·2H2O混合液于室温 下通三探头直流电将铟纳米线电沉积进纳米孔洞中。 电沉积后,自组装体系在不同的温度下于空气中加热 以形成有序In2O3 纳米线阵列。
表面活性剂的乳化及增溶作用
表面活性剂的乳化及增溶作用表面活性剂在全球稳步增长的趋势为化妆品工业的发展和壮大提供了良好的外部环境,对产品结构、品种、性能与技术上的要求也越来越高。
因此要系统开发安全、温和、易生物降解和具有特殊作用的表面活性剂,为新产品的开发和应用提供理论基础。
要重点开发糖昔类表面活性剂,可开发多种多元醇类和醇类表面活性剂;系统研究开发大豆磷脂类表面活性剂;开发蔗糖脂肪酸醋系列产品,加强复配技术的研究,开拓已有产品的应用范围。
使非水溶性物质在水中呈均匀乳化而形成乳状液的现象称为乳化作用。
乳化剂在化妆品中主要用于生产膏状和乳液。
常见的粉质雪花膏是0/W型乳状液,可用阴离子型乳化剂脂酸皂(肥皂)乳化,用肥皂乳化制取油分少的乳状液较容易,而且肥皂的胶凝作用可使其具有较大黏度。
对于含大量油相的冷霜,乳状液多属W/0型,可选用吸水量大且黏性大的天然羊毛脂乳化。
目前用较广的是非离子型乳化剂,其原因是非离子型乳化剂安全、刺激性低。
使微溶性或不溶性物质增大溶解度的现象称为增溶作用。
将表面活性剂加于水中时.,水的表面张力开始会急剧下降,继而形成表面活性剂分子聚集的胶束。
形成胶束时所用表面活性剂的浓度称为临界胶束浓度。
当表面活性剂的浓度达到临界胶束浓度时,胶束能把油或固体微粒吸聚在亲油基的一端,因此可增大微溶物或不溶物的溶解度。
在化妆品中增溶剂主要用于化妆水、生发油、生发养发剂的生产。
化妆品中油性成分,如香料、油脂以及油溶性维生素,由于在结构和极性上的不同,增溶形成亦不同,故必须选用适宜的表面活性剂做增溶剂。
如化妆水的增溶对象是香料、油分和药剂等,因而可用烷基聚氧乙烯酸来增溶。
此外,薨麻油基的两性衍生物对香料油和植物油具有优良的溶解性,且这类表面活性剂对眼睛无刺激,适用于制备无刺激香波等化妆品。
《表面活性剂化学》题集
《表面活性剂化学》题集第一章绪论一、选择题1. 关于界面与表面的定义,下列哪项是正确的?()A. 界面是指不同物质相接触的线,表面是指液体与气体接触的面B. 界面是指不同物质相接触的面,表面是指液体与气体接触的线C. 界面是指不同物质相接触的面,表面是指液体与气体接触的面D. 界面和表面都是指液体与气体接触的面2. 表面张力是以下哪个现象的表现?()A. 液体表面层的分子受到向内的吸引力大于向外的吸引力B. 液体表面层的分子受到向外的吸引力大于向内的吸引力C. 液体表面层的分子受到均匀的吸引力D. 液体表面层的分子受到均匀的排斥力3. 下列哪种物质不属于表面活性剂?()A. 肥皂B. 洗发水中的活性成分C. 食盐D. 洗洁精4. 表面活性剂的HLB值代表的是:()A. 氢键长度B. 氢键能量C. 亲水亲油平衡D. 氢键数量5. 关于表面活性剂的活性,以下哪项描述是正确的?()A. 表面活性剂的活性与其分子量成正比B. 表面活性剂的活性与其分子量成反比C. 表面活性剂的活性与其分子结构无关D. 表面活性剂的活性取决于其在界面上的吸附能力二、填空题1. 界面是指两种不同______相互接触的区域,表面是指液体与气体接触时在液体表面形成的一个______薄层。
2. 表面张力是液体表面层的分子间作用力______液体内部,使液体表面具有______收缩的趋势。
3. 表面活性剂是一类能够显著降低液体表面张力的物质,其分子结构通常具有一个或多个______和一个或多个______。
4. 表面活性剂的HLB值反映了其分子的______程度,HLB值越高,亲水性越______,HLB值越低,亲油性越______。
5. 表面活性剂在生活和工业中有广泛的应用,如______、______、______等。
三、简答题1. 请简述界面张力与表面张力的区别。
2. 为什么液体表面层的分子会表现出比内部分子更大的相互作用力?3. 简述表面活性剂如何通过改变分子结构来降低液体表面张力。
表面活性剂的四个主要作用
什么是表面活性剂?它在化妆品中有哪些作用?表面活性剂是一种化学结构很特殊的物质,在化妆品行业应用非常广泛,它是化妆品原料中的辅助原料,虽然用量不多,但起到很大的作用,在洗面奶、润肤乳液、护肤霜、洗发水、护发素、牙膏等大多数产品中都有应用。
其在化妆品中的作用多种多样,主要作用表现为:乳化、洗涤、发泡、增溶、杀菌、抗静电、分散等。
这里我们详细介绍一下它的四个主要作用。
(1)乳化作用什么是乳化呢?众所周知,我们平时最常用的膏霜、乳液类护肤品中既含有油性成分,又含有大量的水分,它们是油性成分与水两类物质所形成的混合物,但为什么我们在肉眼状态下既看不到里面的油滴,也看不到渗出来的水分呢?这是因为它们已经形成了一个混合非常均匀的分散体系,即油性成分以微小液滴的形式均匀地分散在水中,或水以微小液滴的形式均匀地分散在油性成分中,前者我们称为水包油,后者称为油包水,这种类型的化妆品我们称之为乳剂类化妆品,它是化妆品中最常见的一种类型。
然而,在正常情况下,油和水互不相溶,搅拌停止后,油和水恢复到分层状态,不能达到稳定均一的分散体系,而膏霜、乳液这类乳剂类产品中的油性成分与水之所以能够形成一个混合均匀的分散体系,是因为里面添加了表面活性剂,表面活性剂的特殊结构能够使互不相溶的油和水两类物质均匀地混合在一起,并形成一个相对稳定的分散体系,即乳剂,表面活性剂在乳剂中所发挥的这个作用就称为乳化作用,我们把发挥乳化作用的表面活性剂称为乳化剂。
所以,我们日常使用的膏霜、乳液中都有表面活性剂的存在。
(2)洗涤、发泡作用有些表面活性剂具有很好的洗涤和发泡作用,大家非常熟悉的皂类就是很常用的一类表面活性剂,我们所用的香皂、肥皂就是利用其中的皂类成分(表面活性剂)达到清洁、发泡的作用,一些洗面奶也是通过里面的皂类成分发挥清洁作用的,但皂类成分清洁力较强,容易造成皮肤脱脂,并且刺激性也稍强,所以干性皮肤及敏感性皮肤不宜使用这类洁肤产品。
第七章-液体药剂
第七章液体药剂第一节概述液体药剂是:将药物(固、液、气体)以不同的分散方法(溶解、胶溶、乳化、混悬)和分散程度(离子、分子、胶粒、液滴、微粒或其混合形式)分散在适宜的分散介质中制成的液体分散体系。
分类一、液体药剂的特点分散度高、吸收快,生物利用度高给药途径广(内、外、注射)便于分剂量与服用,适用于儿童和老年患者。
减少胃肠道刺激稳定性差(降解、霉变)携带、运输不便二、液体制剂的分类(一)按分散系统分类(1)均相(单相)液体制剂;药物以分子、离子形式分散在液体分散介质中(真溶液)。
(2)非均相(多相)液体制剂;药物是以微粒或液滴的形式分散在液体分散介质中。
内服液体制剂:合剂、芳香水剂、糖浆剂、部分溶液剂、滴剂等。
外用液体制剂:皮肤用液体制剂:洗剂、搽剂等。
五官科:洗耳剂、滴鼻剂、含漱剂等。
直肠、阴道、尿道:灌肠剂、灌洗剂等。
第二节表面活性剂含义:能显著降低两相间的表面张力(或界面张力)的物质。
组成:亲水基团和疏水基团,两亲性。
表面活性剂基本性质1.胶束的形成与结构胶束:在溶液内部多个表面活性剂分子的亲油基团互相吸引,缔合在一起,形成亲油基团向内、亲水基团向外、在水中稳定分散、大小在胶体粒子范围的集合体,称胶束。
临界胶束浓度:开始形成胶束的最低浓度,称CMC。
2.亲水亲油平衡值(HLB值)根据经验,将HLB值范围限定在0~40(表面活性剂亲水或亲油能力的大小),其中非离子型表面活性剂的HLB值在1~20之间。
HLB值越小亲油性越强,而HLB值越大则亲水性越强。
3.昙点:对于一些聚氧乙烯类非离子表面活性剂,当温度升高到一定程度时,聚氧乙烯链与水之间的氢键断裂,致使其在水中的溶解度急剧下降并析出,溶液由清变浊或分层,这一现象称为起昙,此温度称为昙点。
当温度降低到昙点以下时,有些溶液恢复澄明,有的则难以恢复。
因此需加热灭菌的这类制剂应格外注意。
吐温类有起昙现象,但某些聚氧乙烯类如泊洛沙姆188等水溶性极好,在常压下直至沸点也观察不到昙点。
精细品化学名词解释
1.精细化学品:凡能增进或给予一种类产品以特定功能,或本身拥有特定功能的小批量,高纯度的化学品泛称精细化学品.2.精细化学品生产进程:化学合成,复配增效,剂型加工,商品化。
3.精细化学品特点:小批量,多品种,大量采用复配技术4.表面活性剂概念:硬质酸钠,烷基苯磺酸钠等物质,加到溶剂中会大大降低溶剂的表面张力,能够使体系的表面状态发生明显的转变。
5.表面活性剂的特点:双亲煤性,溶解度,界面吸附,界面定性,生成胶束,多功能性.6.表面活性剂的亲水—亲油平衡(HLB)值( 1)在所有应用的体系中具有良好的表面活性,产生低的界面张力(2)在界面上形成相当结实的吸附膜7.破乳就是消除乳化液的稳定化条件,使乳状液发生破坏,机械法,物理法,化学法乳化进程中表面活性剂的作用是吸附在油水界面上,通过降低界面张力,帮忙液滴分散并形成牢固的界面膜。
表面活性剂在水溶液中形成胶束后具有能使不溶或微溶于水的有机物的溶解度显著增大的能力,且此时溶液呈透明状,胶束的这种作用称作增溶。
8.表面活性剂的乳化和增溶作用的功能都能实现水油的混合,两种作用的区别安在?一个是热力学稳定,一个热力学不稳定。
乳化进程中表面活性剂的作用吸附在油—水界面上,通过降低界面张力。
增溶为增溶到自身胶束内成稳定的热力学体系。
9.泡沫稳定因素表面张力小,液膜的弹性强度大,液膜的粘度10.洗涤剂是通过洗净进程用于清洗专门配制的产品,主要组分通常由表面活性剂,助洗剂和添加剂表面活性剂有:阴离子表面活性剂非离子表面活性剂,阳离子表面活性剂,两性离子表面活性剂助洗剂:碳酸钠,硅酸钠,螯合剂如三聚磷酸钠,离子互换剂如A型沸石应用于医药行业杀菌剂和消毒剂农药行业可湿性粉剂,如乳液及浓乳剂11.辛烷值是车用汽油最重要的质量指标,抗暴剂是提高车用汽油辛烷值的重要手腕,主要有烷基铅(四乙基铅TFI),甲基环戊二烯三碳基锰,甲基叔丁基醚,甲基叔戊基醚,叔丁醇,甲醇,乙醇辛烷值(异辛烷100 正庚烷0)十六烷值(正十六烷100 &-甲基萘0)12.药物是指用于医治,预防和诊断人的疾病,有目的的调节人的生理性能并能规定有适应症,用法和用量的物质。
表面活性剂的基本理论知识
表面活性剂的基本理论知识1.表面张力把液体表面任意单位长度的收缩力称为表面张力,单位为N•m-1。
2.表面活性和表面活性剂将能降低溶剂表面张力的性质称为表面活性,而具有表面活性的物质称为表面活性物质。
把能在水溶液中分子发生缔合且形成胶束等缔合体,并具有较高的表面活性,同时还具有润湿﹑乳化﹑起泡﹑洗涤等作用的表面活性物质称为表面活性剂。
3.表面活性剂的分子结构特点表面活性剂是一种具有特殊结构和性质的有机化合物,它们能明显地改变两相间的界面张力或液体(一般为水)的表面张力,具有润湿﹑起泡﹑乳化﹑洗涤等性能。
就结构而言,表面活性剂都有一个共同的特点,即其分子中含有两种不同性质的基团,一端是长链非极性基团,能溶于油而不溶于水,亦即所谓的疏水基团或憎水基,这种憎水基一般都是长链的碳氢化合物,有时也为有机氟﹑有机硅﹑有机磷﹑有机锡链等。
另一端则是水溶性的基团,即亲水基团或亲水基。
亲水基团必须有足够的亲水性,以保证整个表面活性剂能溶于水,并有必要的溶解度。
由于表面活性剂含有亲水基和疏水基,因而它们至少能溶于液相中的某一相。
表面活性剂的这种既亲水又亲油的性质称为两亲性。
4.表面活性剂的类型表面活性剂是一种既有疏水基团又有亲水基团的两亲性分子。
表面活性剂的疏水基团一般是由长链的碳氢构成,如直链烷基C8~C20,支链烷基C8~C20,烷基苯基(烷基碳原子数为8~16)等。
疏水基团的差别主要是在碳氢链的结构变化上,差别较小,而亲水基团的种类则较多,所以表面活性剂的性质除与疏水基团的大小﹑形状有关外,主要还与亲水基团有关。
亲水基团的结构变化较疏水基团大,因而表面活性剂的分类一般以亲水基团的结构为依据。
这种分类是以亲水基团是否是离子型为主,将其分为阴离子型﹑阳离子型﹑非离子型﹑两性离子型和其他特殊类型的表面活性剂。
5.表面活性剂水溶液的特性①表面活性剂在界面上的吸附表面活性剂分子中具有亲油基和亲水基,为两亲分子。
水是强极性液体,当表面活性剂溶于水中时,根据极性相似相引﹑极性相异相斥原理,其亲水基与水相引而溶于水,其亲油基与水相斥而离开水,结果表面活性剂分子(或离子)吸附在两相界面上,使两相间的界面张力降低。
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7.1 乳化与破乳作用
➢ 楔(xiē)子 ➢ (1)上粗下锐的小木橛。填充器物的空隙
使其牢固的木橛、木片等。用来加强、支撑 或保持固定位置的固体物。原理主要是将楔 子向下的力量转化成对物件水平的力量。 ➢ (2)长篇小说的组成部分之一,但并非每 部长篇小说所必备。通常加载小说故事开始 之前,起引起正文的作用。金圣叹删改《水 浒传》,将原本的引首和第一回合并,改称 “楔子”,即现在所说的引子,引出事件。 并解释说:“楔子者,以物出物之谓也。” 就是以甲事引出乙事之意。 ➢ (3)戏曲名词。元杂剧的专用术语。 是指对剧情起交待作用或连接作用的短小开 场戏或过场戏,是整个剧本中的有机部分。 如果有特殊需要 ,还可以有两个楔子。
形(c)。
此时相体积和乳状液类型的关系不能限于上述关系,内相 体积可以大于74%,欲制备此类乳状液需要使用相当量的、 高效的乳化剂和特殊的乳化设备。
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7.1 乳化与破乳作用
➢ 7.1.2 乳状液的类型 ➢ 3.影响乳状液类型的因素 ➢ (2)几何因素与定向楔理论 ➢ 钠、钾等一价金属的脂肪酸盐作乳化剂时容易形成水包油
别乳状液的类型,研究乳状液的变形过程。 ➢ ②电泳 ➢ 乳状液的另一电性质是分散相液珠的电泳。通过对液珠在
电场中电泳速度的测量,可以提供与乳状液稳定性密切相 关的液珠带电情况,是研究乳状液稳定性的一个重要方面。
第 10 页
7.1 乳化与破乳作用
➢ 7.1.2 乳状液的类型 ➢ 1. 分类 ➢ 乳状液的基本类型为水包油型和油包水型两大类。 ➢ 内相为油,外相为水的乳状液为水包油型的乳状液,以
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7.1 乳化与破乳作用
➢ 7.1.2 乳状液的类型
➢ 3.影响乳状液类型的因素
➢ (1)相体积理论
➢ 此理论是由奥斯特瓦尔德(Ostwald)于1910年从纯几何概念 提出的。
➢ 论假设乳状液分散相的液滴是大小均匀的圆球,并且不变
形。
由此可计算出最紧密堆积时分散相(液
滴)体积为74%,分散介质体积26%。
液成为热力学不稳定体系的原因,也是液珠发生凝聚的推 动力,因此低的界面张力有助于乳状液的稳定。 ➢ 例如,煤油与水的界面张力为4.9×10-2N/m以上,在其中 加入少量的聚乙烯-聚氧丙烯共聚物,界面张力可降到 2.8×10-2N/m。 ➢ 对于界面张力下降到如此低的体系,把“油”分散到水中, 或反之,都容易得多,所需做的功比无表面活性剂时甚至 可以减少100倍以上,分散了的液珠再聚结也相对困难。
若水的体积大于74%,水是外相,形
成O/W乳状液;若水相体积小于26%,
水是内相,形成W/O乳状液,若水相
体积不26%~74%之间,O/W或W/O均
可形成。
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7.1 乳化与破乳作用
➢ 7.1.2 乳状液的类型 ➢ 3.影响乳状液类型的因素 ➢ (1)相体积理论 ➢ 但是分散相液珠不一定是均匀的球(b),有时可成为多面体
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7.1 乳化与破乳作用
➢ 7.1.2 乳状液的类型 ➢ 1. 分类
图 两种不同类型乳状液示意图
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7.1 乳化与破乳作用
➢ 7.1.2 乳状液的类型 ➢ 1. 分类 ➢ 对于乳状液的类型,起初人们总以为由两种液体构
成的乳状液,量多的液体应为外相,量少的液体则 为内相。事实证明这种看法是错误的。现在可以制 出内相体积>95%的乳状液。 ➢ 乳状液体系相当复杂,影响其类型及稳定性的因 素很多,很难归结为某一种简单的因素。
成一定稳定性的液液分散体系的作用。 ➢ 为了进行乳化作用和得到有一定稳定性的乳状液必
须加入的第三种(或自然形成)物质称为乳化剂。 ➢ 乳化剂大多为各种类型的表面活性剂,高分散的
固体粉末状物质也有作乳化剂的。
第4页
7.1 乳化与破乳作用
➢ 7.1.1 概述 ➢ 2. 日常应用
杀虫剂
沥青
护肤品
金属切割
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7.1 乳化与破乳作用
➢ 7.1.2 乳状液的类型 ➢ 2.乳状液类型的鉴别方法 ➢ (4)滤纸润湿法 ➢ 对于某些重油与水构成的乳状液可以使用此法 ➢ 在滤纸上滴一滴乳状液,若液体快速展开,并在中
心留下一小滴油,则为O/W型乳状液。 ➢ 但此法对于某些易在滤纸上铺展的油(如苯、环己
烷 、甲苯等轻油)所成的乳状液不适用。
O/W表示“水包油”。牛奶即为此种O/W型乳状液。 ➢ 内相为水,外相为油的乳状液则为油包水型的乳状液,以
W/O表示 “油包水” 。油田生产出来的原油即为一种W/O 型乳状液。 ➢ 在日常生活中和医药卫生方面都有乳状液的应用,如食用 乳汁、药用的鱼肝油乳剂及临床上用的脂肪乳剂输液等都 是各种形式的乳状液。
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7.1 乳化与破乳作用
➢ 7.1.2 乳状液的类型 ➢ 3.影响乳状液类型的因素 ➢ (3)溶解度规则 ➢ 溶解度规则是由邦克罗夫(Bancroh)于1913年提出来的。他
认为油水两相中,对乳化剂溶解度大的一相成为外相。因 为溶解度大表示乳化剂与该相的相容性好,相应的界面张 力必然较低,体系的稳定性好,因此易溶于水的乳化剂易 形成O/W乳状液;易溶于油者则易形成W/O乳状液。 ➢ 从动力学角度看,可以认为在油/水界面膜中,乳化剂分子 的亲水基是油滴聚结的障碍,而亲油基则为水滴聚结的障 碍。因此,若界面膜乳化剂的亲水性强,则形成O/W乳状 液,若疏水性强则形成W/O乳状液。
的形式均匀地分散于另一种和它不相混溶的液体中,液珠 的直径一般大于0.1μm,此体系称为乳状液 。
第3页
7.1 乳化与破乳作用
➢ 7.1.1 概述 ➢ 1. 相关概念 ➢ 分散成小球状的液体称为分散相或内相,包围在外
面的液体称为分散介质、外相或连续相。 ➢ 乳化作用是在一定条件下使互不混溶的两种液体形
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7.1 乳化与破乳作用
➢ 7.1.2 乳状液的类型 ➢ 3.影响乳状液类型的因素 ➢ (5) 制备方法对乳状液类型的影响 ➢ 例如:0.01mol/L的双十分烷基氯化铵为乳化剂乳化水-辛烷
混合物,用混合法可得到O/W型乳状液,用螺旋搅拌法可 得到W/O型乳状液。
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7.1 乳化与破乳作用
➢ 如果液珠的粒径更小,则会呈半透明状,而乳状液 粒径小于0.1μm时,体系为半透明或透明的液体, 常称之为“微乳状液”,性质上与乳状液已不同。源自第7页7.1 乳化与破乳作用
➢ 7.1.1 概述 ➢ 3.乳状液的物理性质 ➢ (2) 光学性质
第8页
7.1 乳化与破乳作用
➢ 7.1.1 概述 ➢ 3.乳状液的物理性质 ➢ (3) 黏度 ➢ 乳状液是一种流体,所以黏度是它的一个重要性质。
➢ 7.1.2 乳状液的类型 ➢ 3.影响乳状液类型的因素 ➢ (6) 乳化器材质 ➢ 一般来说能使器壁润湿的液体相,易在器壁上附着,从而
在乳化时不易分散,构成连续相。而难以使器壁润湿的液 相构成分散液滴。
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7.1 乳化与破乳作用
➢ 7.1.3. 乳状液的稳定性 ➢ 1. 影响乳状液稳定性的因素 ➢ (1). 界面张力 ➢ 乳状液存在很大的界面,体系的总界面能较高。这是乳状
第7章 乳化与增溶作用
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7.1 乳化与破乳作用
➢ 乳状液在工业生产和日常生活中有着广泛的应用,但也常 常带来许多不利。
➢ 农药乳状液的使用,可以节省药量,提高药效和降低生产 成本。
➢ “乳液聚合”是高分子工业中的一种重要生产方法。油漆、 涂料工业中的“乳胶”是常见的乳液聚合的产品。橡胶、 乳汁和牛奶则皆是天然乳状液。
第 17 页
7.1 乳化与破乳作用
➢ 7.1.2 乳状液的类型 ➢ 2.乳状液类型的鉴别方法 ➢ (5)光折射法 ➢ 水和油对光的折射率不同。 ➢ 让光从一侧射入乳状液,乳状液粒子起到透镜作用。 ➢ 若乳状液为水包油型的则粒子起集光作用,用显微
镜仅看到粒子的左侧轮廓 ➢ 若乳状液为油包水型的,则只能看到粒子右侧轮廓。
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7.1 乳化与破乳作用
➢ 7.1.2 乳状液的类型 ➢ 2.乳状液类型的鉴别方法 ➢ (1)稀释法 ➢ 乳状液能与其外相液体相混溶,所以能和乳状液混
合的液体应与外相相同。 ➢ 例如:牛奶能被水所稀释,而不能与植物油混合,
故牛奶是水包油乳状液。
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7.1 乳化与破乳作用
➢ 7.1.2 乳状液的类型 ➢ 2.乳状液类型的鉴别方法 ➢ (2)染色法 ➢ 将少量油溶性染料加入乳状液中充分混合、搅拌。
第 25 页
7.1 乳化与破乳作用
➢ 7.1.2 乳状液的类型 ➢ 3.影响乳状液类型的因素 ➢ (4) 聚结速度理论 ➢ Davies于1957年提出。 ➢ 乳化剂、油和水一起摇荡时,油相与水相都破裂成液滴,
乳状液的类型取决于两类液滴的聚结速度。
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7.1 乳化与破乳作用
➢ 7.1.2 乳状液的类型 ➢ 3.影响乳状液类型的因素 ➢ (4) 聚结速度理论
➢ 机械工业中的高速切削冷却润滑液、铺路面的乳化沥青, 以及乳状液炸药等,均为典型的乳状液。
➢ 甚至油脂在人体内的输送与消化,也与乳状液密切相关。 ➢ 原油往往是水分散于油中的乳状液,此种乳状液对石油炼
制极为有害,必须加以破乳、脱水处理。
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7.1 乳化与破乳作用
➢ 7.1.1 概述 ➢ 1. 相关概念 ➢ 乳状液是一个多相分散体系,其中至少有一种液体以液珠
当分散相浓度不大时,乳状液的主要由分散介质决 定,分散介质的黏度越大,乳状液黏度也越大。 ➢ 另外,不同的乳化剂形成的界面膜有不同的界面流 动性,乳化剂对黏度也有较大影响。
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7.1 乳化与破乳作用
➢ 7.1.1 概述 ➢ 4.乳状液的物理性质 ➢ (4) 电性质 ➢ ①电导 ➢ 乳状液的电导主要由分散介质决定。这一性质常被用于鉴